铝熔体搅拌过程中桨叶磨损因素分析

吴林杰^1,2，李国富^1,2，张兴^1,2，王正才^2,3

1. 宁波大学机械工程与力学学院2. 浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室3. 宁波职业技术学院

摘 要：磨损是铝熔体搅拌叶片失效的一个主要原因,故对叶片进行磨损分析具有重要意义。为了研究流体环境和搅拌工艺参数对叶片磨损性能的影响,基于流固耦合分析方法,应用FLUENT与ANSYS Workbench对搅拌叶片进行数值模拟分析,得到搅拌叶片在搅拌过程中所受的剪切应力分布和等效应力分布,从而判断叶片的磨损情况。并运用专业的疲劳分析模块Fatigue tools对叶片进行了疲劳寿命分析。结果表明:随搅拌速度的增大,叶片表面冲蚀磨损加剧;随温度的升高,叶片表面冲蚀磨损程度先大幅度减弱后趋于稳定;叶片倾斜角60°时表面磨损最严重。此外,铝液腐蚀进一步加大了对叶片的磨损作用。

关键词：铝熔体;搅拌叶片;磨损;疲劳分析;